Question

6．“物体所受的合力减小，物体的运动速度就一定减小吗？”某同学设计了如图甲所示的实验装置研究这一问题：先调节斜面倾角，使小车不受拉力时可近似做匀速运动，然后将一根橡皮筋一端固定，另一端系在小车上，将小车拉到靠近打点计时器的位置．启动打点计时器并从静止起释放小车，得到如图乙所示的纸带．打点计时器的打点周期为T，纸带上各点为连续打出的点，纸带上某点尸与其相邻点间距离分别为x₁、x₂．

（1）该同学用$\frac{{{x_1}+{x_2}}}{2T}$来计算打点P时小车速度的大小，可以这样计算的理由是：当时间很短时，可以用平均速度去代替瞬时速度．这样计算得到的结果与真实值相比偏小（选填“偏大”或“偏小’）．
（2）从纸带上选取若干点进行测量和计算，得出这些点对应的速度v和时刻t，如表：

时刻t/s	0	0.12	0.18	0.24	0.30	0.36	0.42	0.50	0.60
速度v/（m•s-1）	0	0.50	0.70	0.86	0.94	0.98	0.98	0.98	0.98

请根据实验数据作出小车的v-t图象．
（3）通过对实验结果的分析，可以得到实验结论：物体所受合力减小，物体运动的速度不一定减小．

Answer 1

分析 当时间很短时，可以用平均速度去代替瞬时速度，根据描点法作出图象，由图象上得出物体的运动情况，若物体做匀加速运动，则v_P=$\overline{v}$=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$，从而得出测量值偏大还是偏小，由图象可知看出随着合力的变小，速度的变化情况

解答 解：（1）（2）当时间很短时，可以用平均速度去代替瞬时速度，根据描点法作出图象，从图象上可以看出，小车做加速度越来越小的加速运动，对应的面积大于匀加速运动的面积，匀加速运动时v_P═$\overline{v}$=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$，所以本题中用平均速度去代替瞬时速度时，测量值偏小；
（3）从图象上看，小车做加速度越来越小的加速运动，合力虽然减小，但是速度仍然增大，说明，物体所受合力减小，物体运动的速度不一定减小．
答：（1）当时间很短时，可以用平均速度去代替瞬时速度；偏小；（2）如图所示；
（3）物体所受合力减小，物体运动的速度不一定减小．

点评 本题主要考查了同学们根据描点法作图的能力，要求同学们能够根据图象判断物体的运动情况，知道当时间很短时，可以用平均速度去代替瞬时速度，难度适中．